通信基站雷电防护系统说明

雷电防护系统

１、基站铁塔部分

通信基站的铁塔部分包括天线、馈线(分布基站RRU)和塔灯电源线，它们暴露于室外，受雷电的影响相当大，应尽可能做好其防护工作。利用基站铁塔和常规避雷针，可以有效地保护天线免遭直接雷击。

A、接闪器

大部分天线的防雷措施，主要是在通信铁塔上安装避雷针，这种方法经济、简单，但应严格按照以下要求进行设计。

基站天线通常放在铁塔上，天线安装位置应在避雷针的防护范围内。避雷针应架设在铁塔顶部，与铁塔焊接，并做好焊点防腐处理。避雷针的架设高度按滚球法计算，滚球半径应符合所选择的防雷体系的保护等级，避雷针宜采用圆钢或钢管组成，当针长为1～2m 时，可采用直径为16㎜的圆钢或直径为25㎜的钢管。避雷针应与天线之间保持一定的间隔，防止由于避雷针的存在而损坏天线的辐射图形，影响通信效果。

B、防雷接地引下线

铁塔本身就是良好的引下线，因铁塔已良好接地，塔身截面足以安全通过雷电流。所以，只需接闪器与铁塔有良好的电气连接，并做防腐处理，即可保证雷电流及时流入大地，这样既减少投资，又达到保护的目的。

C、馈线

基站的馈线一般采用同轴电缆，由于它已在避雷针的保护范围内，其引入机房的主要是感应雷电波，所以，可采取屏蔽层接地的方法，将雷电流尽快泄入大地，减少对机房通信设备的影响。应将同轴电缆的金属屏蔽层在塔顶与铁塔的钢梁连接，作为一个接“地”点；离开塔身至机房转弯处上方0.5～1m 适当位置与铁塔钢梁连接，作为另一个接“地”点；在机房入口处就近与地网引出的接地线妥善连通，作为第三个接“地”点。当同轴电缆长度超出60m 时，金属屏蔽层应在铁塔中部增加一处接“地”点，使相邻两个接“地”点间的距离不超过60m。电缆金属屏蔽层接地可以防止高电位引入机房，在高电位到达电缆时，电缆金属屏蔽层与芯线之间的绝缘介质被击穿，两者连通。根据集肤效应，电流被排挤到金属屏蔽层而进入大地，从而起到钳制高电压引入的作用。同轴电缆进入机房后，

在连接到基站通信设备前其芯线应加装天馈避雷器，以便让从芯线传来的雷电能量泄放到大地，防止感应雷的引入。

上述是对于传统射频拉远技术的馈线的防雷保护,而在联通基站现在大多采用分布式基站,分布式基站的RRU在铁塔上或房顶上就近与天线相连，目前的RRU前端端口采用腔体滤波器，其本身具备非常好的防雷功能，可以不在设置馈线避雷器，但是根据标准和防雷保护原则，也可以在RRU和天线之间装置馈线SPD保护RRU。

C、其它设施

基站铁塔顶部如设有航空标志灯，对于使用交流电的塔灯，其电源线也是雷电流引入的途径之一，应采取必要的防雷措施，首先应保证塔灯在避雷针的有效保护范围内。塔灯电源线应穿金属管布放或采用屏蔽电源线布放，屏蔽层、金属管全长应保持电气上的连续。穿线金属管在铁塔顶端与铁塔钢梁作可靠连接，在机房入口外侧处应与机房地网就近连通，为了加强屏蔽的效果，横向布设的金属管可每隔5～10m 就近接地，尽可能焊接，并处理好焊接点防腐防锈。塔灯电源线应在机房入口外侧对地加装避雷器后再进入机房。塔灯电源线若不穿金属管，则必须采用有金属护套的电缆，绝对不许只用普通电源线引接灯塔电源。2、基站电力传输部分

基站由市电或油机供电（现在新能源基站还有采用光伏、风电一体的新能源基站），通过架空线将高压电输送到变压器，经变压器变成低压电后，再由电力电缆进入基站交流配电屏。

A、高压架空线

由于高压架空线要经变压器、低压电缆才进入基站，所以，如何最大限度减小高压架空线进线段遭直击雷的概率，是我们应当重点解决的问题。为了防护高压架空线免遭直击雷袭击，宜在其上方架设避雷线，对高压架空线进线段进行保护，避雷线的架设长度不宜小于500m。避雷线能将雷云对高压架空线的放电引向自己并泄放到大地，防止高压架空线遭受直接雷击。一旦高压架空线受到雷电绕击时，避雷线还会起到分流、耦合和屏蔽作用，使高压架空线所承受的过电压降低。为了稳妥起见，还可在高压架空线终端杆上对地增设一组氧化锌避雷器，从而起到限制雷电波幅值和陡度的作用。

避雷线和氧化锌避雷器都应作相应的接地，避雷线除终端杆处，应每杆作一次接地，使得雷电流分散泄入大地。站区内终端杆接地体，离基站地网的距离应有20m 以上，以避免地电位反击，若达不到此距离，需与地网连接。站外各杆应单设接地体，接地体宜设计成辐射形或环形，接地电阻值终端杆应小于10Ω，其余各杆小于30Ω。

B、供电电力变压器

通信基站宜装置专用独立电力变压器，并在变压器处完成由TN-C 系统到TN-C-S 供电接地系统的转换。为了保护变压器，必须在其来波方向设置一条装有避雷器，且其阀值电压远远小于雷电电压的接地支路，让雷电冲击波先行泄入大地，使其降低到变压器绝缘能承受的范围内。因此，变压器高压侧的三根相线，应分别在靠近变压器处，对地装设相应电压等级的氧化锌避雷器。在变压器低压侧，三根相线也应分别就近对地加装氧化锌避雷器。它可将侵入低压配电系统的大部分雷电流泄放入地，同时也保护了变压器的高压部分，因为侵入低压系统的过电压可以通过正、反变换到高压端，破坏高压端的绝缘。

C、低压供电输电电源线

从变压器到基站的机房，低压线路宜全程采用具有金属护套的电缆穿钢管埋地引入，电缆长度不宜小于50m，埋地深度不小于0.7m。在机房入口处，将金属护套和钢管就近与地网连通，由于雷电流的集肤效应，可使相当大的一部分电流沿金属护套和钢管接地端口泄入大地，最大限度衰减从其上引入的雷电高电压。电源引到机房后，应根据设备的多少和配置来增设相应的防雷保护措施。3、基站机房部分

基站的核心通信设备都在机房内，因此，做好这部分的防雷是基站整体防雷工程的关键。

A、机房

如果基站机房位置的海拔高度很高，有时直击雷可能从横向及斜面击来，出现绕过避雷针，再击中机房的绕击现象。在这种情况下，独立的避雷针往往已不能防御雷电对机房的直击，因此，必须采取其它有效的防雷措施。

机房的防雷主要在屋顶安装避雷带或避雷网作为接闪器，并与屋顶各种金属设施就近焊接连通，以有效防止直击雷和绕击。避雷带和避雷网一般可采用圆钢或扁